一种环保型生物质高效混合燃烧器

1.本发明涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种环保型生物质高效混合燃烧器。


背景技术：

2.生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物；生物质在经过粉碎和脱水等处理后形成生物质燃料，但是生物质燃料在进行单独作为燃料进行燃烧时，与炭火等燃料相比，其燃烧效率相对较低。
3.中国专利cn102767838b公开了所述给料装置具体包括给煤斗、生物质给料装置，所述给煤斗位于所述炉排链条的起始位置上端，所述生物质给料装置位于所述给煤斗的斜上方、靠近所述炉排链条的输送方向一侧，所述生物质给料装置的生物质出料口斜向下朝向所述炉排链条。
4.但是该技术方案中，虽然可以实现利用炉排链条对碳燃料、生物质燃料的混合燃烧，但是由于碳燃料和生物质燃料在炉排链条的导送下，为分开状态，进而使得炉料被送入炉膛中后，无法保证生物质燃料的高效燃烧，进而降低了混合炉火的燃烧效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种环保型生物质高效混合燃烧器，通过经输料组件将生物质燃料包裹在碳颗粒中，并送入至炉火通道的上方，并在到达炉火通道上方时，炉排组件关闭该正在燃烧的炉火通道，炉料释放至炉排组件上，并通过进气通道进气、两侧的炉火通道传到炉火，来对混合炉料进行预热处理，解决了背景技术所述的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型生物质高效混合燃烧器，其特征在于，包括：燃烧本体：布置在所述燃烧本体内的炉排组件；由所述炉排组件来回移动形成的炉火通道；以及设于所述燃烧本体外部的输料组件；输料组件将生物质填充至碳燃料中形成夹心混合炉料，并送至炉火通道关闭状态下的炉排组件上，炉排组件对放置的夹心混合炉料预热处理，形成的炉火经开启状态下的炉火通道排出。
7.进一步的，所述炉排组件包括：炉排件；驱动所述炉排件沿炉火通道宽度方向来回移动的驱动组件；以及设于所述炉排件上方的炉料挡件。
8.进一步的，所述炉排件包括：炉排座；设于所述炉排座上且为中空结构的凸起座，所述凸起座的两侧为内凹状；以及设在所述凸起座两侧的进气通道。
9.进一步的，所述驱动组件包括：设于所述炉排件两端的导向座；驱动相邻两组所述炉排件朝向相反方向移动的动力组件；以及开设在所述导向座上且与所述燃烧本体外部相连通的通气通道；所述导向座上设有与所述通气通道相连通的连通通道，所述进气通道与所述连通通道滑动连通。
10.进一步的，所述炉料挡件为网状耐高温材料组成的结构。
11.进一步的，所述输料组件包括：送料组件；布置在所述送料组件上方中间的a布料组件；设于所述a布料组件两侧的b布料组件；a布料组件将生物质填充至b布料组件对送料组件布料完成的碳燃料颗粒中，送料组件将夹心混合炉料送至炉排组件上方后放料至相邻的炉料挡件之间。
12.进一步的，所述b布料组件包括：输料通道；连接在所述输料通道一端的第一料仓；一端贯穿所述输料通道且另一端设于所述第一料仓中的输料螺杆；所述输料通道的下方设有下料口。
13.进一步的，所述a布料组件包括：第二料仓；设于所述第二料仓底部的布料接头；布置在所述布料接头上方且控制所述第二料仓内生物质对布料接头进行输送的送料组件；等间隔布置在所述输料通道内的顶开组件；以及驱动所述布料接头上下移动的升降组件；顶开组件在输料通道中处于顶起状态进行碳燃料颗粒的布料，升降组件使布料接头到达顶开组件，并与顶开组件一同向下移动至碳燃料颗粒中，后布料接头返回时在经过的碳燃料颗粒中通过送料组件进行布料。
14.进一步的，所述送料组件包括：输料仓；设于所述输料仓一端的第一驱动单元；滑动设于所述输料仓底部的下料仓门；以及驱动所述下料仓门开闭的第二驱动单元。
15.进一步的，所述下料仓门上开设有与所述顶开组件相适配的顶开通道；所述顶开通道上弹性连接有封盖。
16.本发明的有益效果在于：（1）本发明通过输料组件和炉排组件之间的相互配合，在输料组件将混合炉料送至炉排组件上方时，被燃烧使得炉料高度降低的炉料通道被炉排组件关闭，输料组件下放炉料至闭合的炉排组件上进行预热，并在预热至两侧炉料燃烧至预定高度时，打开预热炉料的底部通道进行炉料的预热后燃烧，保证了炉火在混合燃烧器中燃烧强度的同时，提高了生物质燃烧的燃烧效率，并且通过连续性添加炉料的方式，保证了炉料的添加效率；（2）本发明通过送料组件、a布料组件和b布料组件之间的配合，使碳燃料颗粒预先添加至送料组件后，生物质燃料经a布料组件的送料，包裹在碳燃料颗粒中，从而保证了在送入至炉排组件上后的燃烧效率；（3）本发明通过顶起组件和布料接头之间的相互配合，通过顶起组件预先布置在送料组件中，从而布料接头跟随顶起组件下降至碳燃料中，并在返回时布料，可以解决将顶起组件直接插入至碳燃料中导致的碳燃料被挤碎，保证了炉料在添加至炉料通道上燃烧时的稳定性；（4）本发明通过炉排件和驱动组件之间的配合，输料组件上的炉料送至炉火通道上方时，驱动组件使炉排件关闭炉火通道供炉料的释放，从而解决了在炉排件上释放炉料时出现的燃烧炉料通过炉火通道大量掉落至炉底；（5）本发明通过凸起座和进气通道之间的配合，在关闭炉排件时，新增炉料在进气通道提供的助燃气体下，燃烧炉火向两侧的炉火通道进行，并且在炉火传到时，对其上方新增炉料进行预热处理，从而保证生物质燃料在进行燃烧时的充分性；（6）本发明通过炉排件和炉料挡件之间的配合，使输料组件下落炉料时，经闭合炉排件两侧正在燃烧炉料以及其上方的炉料挡件进行格挡，保证炉料进料时的规整性；综上所述，本发明具有生物质混合炉料燃烧充分、炉料上料效率高等优点。
附图说明
17.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明燃烧本体的结构示意图；图3为本发明图2中a-a的剖视图；图4为本发明图3中b处的放大图；图5为本发明炉排组件的结构示意图；图6为本发明输料组件的结构示意图；图7为本发明图6的另一侧向结构示意图；图8为本发明图7中c-c的剖视图；图9为本发明图9中e处放大图；图10为本发明图7中d-d的剖视图；图11为本发明图10中f处放大图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
20.实施例一如图1和3所示，一种环保型生物质高效混合燃烧器，包括：燃烧本体1：布置在所述燃烧本体1内的炉排组件2；由所述炉排组件2来回移动形成的炉火通道3；以及设于所述燃烧本体1外部的输料组件4；输料组件4将生物质填充至碳燃料中形成夹心混合炉料，并送至炉火通道3关闭状态下的炉排组件2上，炉排组件2对放置的夹心混合炉料预热处理，形成的炉火经开启状态下的炉火通道3排出。
21.通过上述内容不难发现，在进行生物质燃料的燃烧过程中，单独利用生物质燃料进行燃烧时较为困难，因此需要通过利用碳燃料配合生物质燃料一同燃烧，传统方式通过直接将生物质燃料和碳燃料颗粒一起推入至炉排上进行燃烧，使得生物质燃料在燃烧过程中，无法完成快速且充分的燃烧。
22.在本技术中，通过输料组件4将生物质燃料填充至碳燃料中，并保持夹心状构成混合炉料，即保持生物质燃料处于碳燃料中，再送入至燃烧本体1中的炉排组件2上，在混合炉料到达炉排组件2上方后，会被输料组件4在炉排组件2上完成释放，通过利用炉排组件2将炉火向炉火通道3的引导，从而实现对炉料的预热处理，更加便于在预热过后，且在炉火通道3上方的炉料燃烧预定时间后，炉排组件2切割该炉火通道3关闭，添加炉料，并对其他预热完成后的炉料底部炉火通道3开启，进行炉火的切换，通过此种方式，可以保证在进行生物质燃料添加并预热过程，不影响造成的炉火强度。
23.需要说明的是，如图2所示，所述燃烧本体1包括炉体11、开设在所述炉体11侧壁上的进口12、将炉排组件2下方的炉体11空间与炉体11顶部进行连通的流道13以及设于所述炉体11顶部的烟囱14。
24.在本实施例种，炉排组件2上的炉料燃烧时，炉火会通过炉火通道3到达炉排组件2的下方，从而通过流道到达炉体11的上方，对炉体11上方的管路进行换热处理。
25.如图4所示，所述炉排组件2包括：炉排件21；驱动所述炉排件21沿炉火通道3宽度方向来回移动的驱动组件22；以及设于所述炉排件21上方的炉料挡件23。
26.在本实施例中，当利用炉排组件2进行混合炉料的堆放过程中，在输料组件4即将到达炉排件21上方时，驱动组件22会驱动输料组件4下方的炉火通道3两侧的炉排件21相互靠拢，并在炉排件21完全靠拢后，且靠拢的炉排件21另一侧形成新的炉火通道3时，从而在输料组件4对炉排件21上释放炉料时，通过靠拢在一起的炉排件21避免炉料大量通过未关闭的炉火通道3掉落至炉膛底部，进而还会使得未点燃的炉料也掉落至炉底。
27.值得注意的是，在输料组件4对炉排件21进行输料的过程中，位于关闭炉火通道3的炉排件21上的炉料处于预热状态，而位于开启的炉火通道3上方的炉料会被不断的点燃而减少，使得开启的炉火通道3上方的炉料高度低于预热过程中的炉排件21上方的炉料，从而在炉料通道3上方的炉料燃烧到一定程度时，驱动组件22会驱动原来预热的炉料下方的炉排件21朝向其一侧的炉火通道3移动，从而打开关闭的炉火通道3，进行预热后的炉料燃烧，而被大量燃烧的原先开启的炉火通道3会被移动的炉排件21关闭，从而在关闭时，输料组件4到达该关闭上方进行释放炉料，并且因该关闭上方的炉料高度是低于两侧正在燃烧的预热后的炉料高度的，因此会在其两侧被预热炉料格挡，同时再配合着两侧预热炉料上方的炉料挡件23进行炉料的格挡，避免在输料组件4放料时，出现的颗粒状的外包附碳颗粒炉料散开，无法实现对生物质的包裹，进而保证了生物质燃料的燃烧充分性。
28.如图5所示，所述炉排件21包括：炉排座211；设于所述炉排座211上且为中空结构的凸起座212，所述凸起座212的两侧为内凹状；以及设在所述凸起座212两侧的进气通道213。
29.在本实施例中，炉排件21在对释放的炉料进行预热处理时，炉料会落在炉排座211上的凸起座212上已经燃烧的炉料上方，并且在进行预热处理时，位于下方的已经燃烧的炉料，因炉火通道3的关闭而不会向下产生炉料，而在进气通道213的通气作用，会向两侧开启
的炉火通道3产生炉火，并且位于关闭炉火通道3上方的炉火向炉火通道3移动时，穿过并预热关闭炉火通道3上方的炉料，从而以便于在预热过后，且处于炉火通道3开启状态的炉料燃烧到预定程度后，将炉火通道3进行切换，从而利用相邻的重新打开的炉火通道3产生炉火。
30.如图4所示，所述驱动组件22包括：设于所述炉排件21两端的导向座221；驱动相邻两组所述炉排件21朝向相反方向移动的动力组件222；以及开设在所述导向座221上且与所述燃烧本体1外部相连通的通气通道223；所述导向座221上设有与所述通气通道223相连通的连通通道，所述进气通道213与所述连通通道滑动连通。
31.在本实施例中，驱动组件22在驱动炉排座211来回移动使，通过利用导向座221来对炉排件21进行移动导向，并且通过动力组件222实现相邻两组的炉排件21相向移动或相对移动，并且在进气通道213进气的过程中，炉排座211在导向座221上来回移动时，通气通道223会携带外界助燃气体并通过连通通道（图中未示出）始终保持与进气通道213进行连通，从而为炉料的然后提供助燃气体。
32.需要补充的是，如图4所示，所述动力组件222包括设于所述炉排件21两端的丝杆2221以及布置在所述燃烧本体1外部的动力电机（图中未示出），所述炉排件21的一端与一组所述丝杆2221螺纹连接，且其另一端与另一组的所述丝杆2221滑动连接。
33.本实施例中，通过利用优选为伺服电机的动力电机分别带动炉排件21两端的丝杆2221转动，从而在丝杆2221与炉排件21螺纹连接时，会驱动炉排件21来回往复移动，并且为了保证相邻炉排件21能够相向或相对方向同步移动，通过两组动力电机动力输出给丝杆2221分别带动相邻的炉排件21进行运动，也就是说，两组丝杆2221中的其中一组通过炉排件21的一端与其中一组的炉排件21进行螺纹连接，另一组丝杆2221与相邻的另一组炉排件21的另一端螺纹连接，从而实现对相邻两组炉排件21的同时驱动。
34.如图4所示，所述炉料挡件23为网状耐高温材料组成的结构。
35.在本实施例中，当空气通过进气通道213到达炉排件21上方时，会使得炉火预热并逐渐点燃顶层新加入的炉料，从而产生的炉火会透过网状内高温材料组成的炉料挡件23到达相邻的炉料，产生的炉料进而会顺着炉火通道3导入至炉排件21的下方。
36.实施例二如图6所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于：所述输料组件4包括：送料组件41；布置在所述送料组件41上方中间的a布料组件42；设于所述a布料组件42两侧的b布料组件43；a布料组件42将生物质填充至b布料组件43对送料组件41布料完成的碳燃料颗粒中，送料组件41将夹心混合炉料送至炉排组件2上方后放料至相邻的炉料挡件23之间。
37.在本实施例中，输料组件4在进行炉料的混料工作时，送料组件41位于a布料组件
42和b布料组件43的下方，b布料组件43先将碳燃料颗粒预先放入至送料组件41中，并且在放入后，a布料组件42会将生物质燃料插入至布置完成的碳燃料中，形成夹心混合炉料，并通过送料组件41将该夹心混合炉料送至炉排组件2的上方进行炉料的释放。
38.如图6所示，所述b布料组件43包括：输料通道431；连接在所述输料通道431一端的第一料仓432；一端贯穿所述输料通道431且另一端设于所述第一料仓432中的输料螺杆433；所述输料通道431的下方设有下料口434。
39.本实施例中，b布料组件43在进行布料过程中，通过利用优选为伺服电机的动力装置连接输料螺杆433，进而在将第一料仓432中的碳燃料颗粒对输料螺杆433进行输送时，通过输料螺杆433在第一料仓432内的转动，从而将碳颗粒通过输料螺杆433对输料通道431的快速导送，并且导送至输料通道431内后会通过其下方的下料口434导送至送料组件41中，进行碳燃料在送料组件41中的预先布置。
40.如图6所示，所述a布料组件42包括：第二料仓421；设于所述第二料仓421底部的布料接头422；布置在所述布料接头422上方且控制所述第二料仓421内生物质对布料接头422进行输送的送料组件423；等间隔布置在所述输料通道431内的顶开组件424；以及驱动所述布料接头4322上下移动的升降组件425；顶开组件424在输料通道431中处于顶起状态进行碳燃料颗粒的布料，升降组件425使布料接头422到达顶开组件424，并与顶开组件424一同向下移动至碳燃料颗粒中，后布料接头422返回时在经过的碳燃料颗粒中通过送料组件423进行布料。
41.在本实施例中，当b布料组件43对送料组件41布料完成后，a布料组件42会将生物质燃料对碳燃料内部进行布料，并且在b布料组件453布料时，顶开组件424会进入至送料组件41中，并在碳燃料布料时，提前形成生物质燃料的布料通道，并且在a布料组件42进行布料时，升降组件425会携带第二料仓421、布料接头422以及送料组件423向下移动，并在布料接头422与顶开组件424相接处时，顶开组件424向下移动，同时布料接头422也继续向下移动，当布料接头422到达预定的碳颗粒深度后，顶开组件424继续向下移动离开送料组件41，同时升降组件425会使得布料接头422返回，并在返回时，送料组件423工作，将第二料仓421中的生物质燃料导送至布料接头422中，布料接头422中的生物质会在布料接头422离开碳燃料时，进行布料处理，从而形成夹心混合燃料。
42.需要说明的是，升降组件425优选为推杆电机。
43.本实施例中，通过利用优选为推杆电机的升降组件425与第二料仓421进行连接，从而升降组件425的动力使得第二料仓421进行升降动作，完成生物质燃料的布料。
44.还需要说明的是，所述送料组件423包括布料辊4231、开设在所述布料辊4231上的携料槽体4232以及布置在所述第二料仓421一侧的送料电机。
45.在本实施例中，通过优选为伺服电机的送料电机动力带动布料辊4231转动，从而转动的布料辊4231通过携料槽体4232将第二料仓421内的生物质燃料导送至布料接头422
的上方，随后进入至布料接头422中，并在插入至碳燃料中返回时进行布料处理。
46.接着，所述顶开组件424包括顶起件4241以及设于所述顶起件4241底部的顶起动力件4242。
47.在本实施例中，通过利用顶起动力件4242对顶起件4241的动力作用，可以实现顶起件4241的上下移动，实现对碳燃料和生物质燃料的布料处理。
48.值得注意的是，在进行碳燃料的布料过程中，通过顶起动力件4242顶出至输料通道431中，从而形成生物质燃料的进料腔道，在布料接头422下降到达该顶起件4241时，跟随顶起件4241一同下降，从而不会在对生物质燃料进行布料时，对碳燃料在输料组件41内形成挤压，进而保证了导送至炉排组件2上的碳燃料颗粒不会被压碎，而从炉火通道3中大量掉落。
49.需要补充的是，如图11所示，所述顶起动力件4242包括转轴42421、安装在所述转轴42421上的转盘42422、偏心连接在所述转盘42422上的传动杆42423，所述传动杆42423的另一端与所述顶起件4241相连接。
50.本实施例中，通过优选为伺服电机的动力带动转轴42421转动，从而转轴42421带动转盘42422，进而使得偏心连接在转盘42422上的传动杆42423使得顶起件4241上下移动，完成在输料仓411内的碳燃料中建立生物质燃料通道。
51.如图9-11所示，所述送料组件41包括：输料仓411；设于所述输料仓411一端的第一驱动单元412；滑动设于所述输料仓411底部的下料仓门413；以及驱动所述下料仓门413开闭的第二驱动单元414。
52.在本实施例中，送料组件41在进行装料、送料和放料时，输料仓411装载完成后，通过第一驱动单元412驱动输料仓411进入至燃烧本体1中炉火通道3关闭时的炉排组件2上，并且在到达时，第二驱动单元414工作，将下料仓门413打开，夹心混合炉料从输料仓411的一端不断放料在炉排组件2上，并且在放料完成后，在第一驱动单元412驱动输料仓411返回时，第二驱动单元414驱动输料仓411底部的下料仓门413重新关闭，以便于进行下一次的装料、放料工作；需要补充的是，第一驱动单元412和第二驱动单元414可以为推杆电机或其他可以直线驱动的装置。
53.如图9和11所示，所述下料仓门413上开设有与所述顶开组件424相适配的顶开通道4131；所述顶开通道4131上弹性连接有封盖4132。
54.本实施例中，当顶开组件424穿过顶开通道4131时，会将弹性连接在顶开通道4131上的封盖4132顶起，从而在顶开组件424下降时，封盖4232会逐渐下降，并在顶开组件424离开下料仓门413时，封盖4232会对顶开通道4131进行封堵处理，避免顶开组件424离开下料仓门413后且在输料仓411移动时，炉料从顶开通道4142漏出。
55.需要补充的是，所述封盖4132通过弹性件4133与所述下料仓门413相连接。
56.本实施例中，通过利用弹性件4133将封盖4132与下料仓门413相连接，可以在顶开组件424移动过程中，完成对顶开通道4131打开和关闭。
57.工作步骤：
步骤一、碳燃料装料，b布料组件43通过输料螺杆33在第一料仓432和输料通道431之间转动，将第一料仓432中的碳燃料向输料通道431传输，并通过下料口434下放至输料仓411中进行碳燃料的布料，在b布料组件43布料过程中，顶开组件424提前到达输料仓411中，为生物质燃料的布料提供布料通道；步骤二、生物质燃料布料，a布料组件中通过第二料仓421装载生物质燃料，并且在碳燃料布料完成后，升降组件425逐渐移动至顶开组件424顶端，顶开组件424逐渐下降的同时，布料接头422也与顶盖组件424一同下降，使得布料接头422插入至碳燃料颗粒中，并且在插入后，顶开组件424继续下降离开输料仓411，布料接头422返回，并且在返回时，送料组件423工作，将第一料仓421中的生物质燃料导送至布料接头422进行释放，并在布料接头422离开碳燃料时停止放料；步骤三、混合炉料导送，第一驱动单元412驱动输料仓411进入燃烧本体1中，并在输料仓411向燃烧本体1中移动时，位于输料仓411下方对应的炉火通道3通过炉排组件2进行关闭，并在输料仓411到达关闭的炉火通道3上方时，炉排组件2完成对炉火通道3的关闭，从而移动至输料仓411的下方；步骤四、炉料释放，在炉排组件2闭合在输料仓411下方时，输料仓411底部的下料仓门413受到第二驱动单元414的动力作用而逐渐打开，并在打开时，混合炉料逐渐从一端下落至炉排组件2上；步骤五、释放范围控制，炉料在下落至炉排组件2上时，由于上一次该关闭的炉火通道3打开状态下，炉料处于一直燃烧状态，因此炉料的顶面高度会不断下降，而两侧的炉料会在该炉火通道3打开时，其下方的炉火通道3关闭，从而对两侧的炉料进行预热处理，而燃烧量少于处于打开炉火通道3燃烧的炉料，在新加入炉料至炉火通道3打开时的燃烧炉料上方时，其两侧的预热炉料开始燃烧，并且通过两侧的预热炉料以及预热炉料上方的炉料挡件23对释放炉料进行格挡，使碳燃料包裹的生物质燃料规整的送至炉排组件2的上方进行预热处理；步骤六、输送返回，输料仓411在第一驱动单元412的驱动下，继续移动至a布料组件42和b布料组件43的下方，并且移动的过程中，第二驱动组件414驱动下料仓门413关闭，并在到达a布料组件42和b布料组件43的下方时，继续装料并循环送料。
58.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。